s pa r kor払me , i ni t i a l g8 S v o l u me , i ni t i a lga sc o mpone n t sa ndt hei nt e r r u p t i onof bum i nga r edu et ot hec o mp os i t i onr a t i oo Er a w ma t e r ia l soEpowde rc or e ,t he co
ye r i ng ma t e r i a l sa t l dt hema nuf a c t ur i ngc on di t i on s .
I ti smo s te L E e c t i v eL otpr e v e nt i on oEt he a bno r ma lbur ni n go fs a f e t y f us e t o de c r e a s et hepr e s s ur ec o e 爪c i e ntl 暮i nbum i n g.
Fr o m t hes t a t i s t i c a ls t a ndpo i nt ,A ut horc o mme n t e d o n J I S( J a p a ne s eI n dus t r ia l St a n da r d) c on c e r ni n g s a f e t y F u s e A nd c a l c u l a t e d t h e pr o ba bi l i t y ofi nv e r s es hoti n t h ebl a s t i ngus i ngt hee x i s t i n gs a f e t yf us e s .
圧 搾 起 爆 薬 の 燃 焼
柳沢 剛 ・岡崎一正●
I .
序 臨雷 こうを高圧に圧搾すると燥轟せずに燃娩するが, これは一般に死庄現象 と呼ばれている。 また
Ch l r k
l)によるとジアゾジニ トロフェノール
( DDNP)
,にお いては死圧現射 まないといわれているが,この場合は 死圧 という用陣の解釈に閲哩がある。このことについ てはあらためて鈷ずることとして圧搾起爆薬の燃焼で あるが,その燃娩速度 を測定 した例は比駿的少ない。死圧状憩における起爆薬の燃娩速度 と.さらに庄押圧 力 を増加 した ときに生ずる燃焼速度の変化を明 らかに す ること乱 雷管その他の火工晶の剣遮上.および起 頒薬 を取扱 う上からも並砕なことである。
1 . 1
死圧 と通圧Mu r a o u
r27Jこよれば留こうを7 ∝) k g / c m
!以上で庄て んすると,級燃串火線の伝火では燥轟せずに叫に爆松 す るに過 ぎないが.これ を常 こうが過正された といっ ている。このように過圧された燈茄は伝火では爆益 し ないとしても, もしアジ化鉛のような起爆薬の少虫を 付 してその但卓で起爆すれば.過正起爆薬 も燦蒔する よ うになる。この現象の起 る限界状憩はDa u t r i c h e
が述べている爆鼻生起の限界密度 とは本質的.'=異なる。
この限界密度は張合爆薬な らでは生 じか ・といわれて いる。
TA b l e
lに示すKa S
lの佐古)によれば.ピクリン酸.TNT
のような単一化合物には 限界密度が存在 しない で圧縮下で到達する政大癒皮の下でもかな I)強い伝燦 窮 を用いれば,嬢き しうることを示 している,Fo r g
l)はアジ化鉛 を6 0 0 k g / c m:
に正絹 しても適正 の現象が好められなかったと報告 し,Mt J r a O u r
ら与)は1 2 00 ‑l W C
に予熱 した常 こうが単に赤熱線の蝕 で 燃焼の先行なしに燥轟することを示 した,予熱 した雷 こうの紅按畑軌 ま.ただに粉状のみでな く過正したも のについても見受け られると述べている,そこで,高密齢 こおいて十分な起爆作用を与えでも 爆菰 しない現象 を死ETlと呼び,過圧 とい う吉行を死圧 と 区別 して用いるとすれば前記のよう.'
=DDNP
には死 旺現象がないといえるであろう。また,雷 こうについ ては死圧ではな く過比 とい うことになる.TA y l o
rlIは火薬類の熔轟は給血相互の摩終により丑 irli分子が活性化 されることによるので,摩砕化学の立TA T ) l eI Re ht i o nt Kt We C r Ld e n s i t yI "n dd e l o T ut i o n y e l o c i t
yDo Ee x p l o s i v e s
Ex p l o s i v e L pi c r i ca c … d L T NT
p( g / c m l )
D( m/ s e e )
E Z l 細
字6月
lf】支昂 4文京大学工学紙 料工
事拝3 1 ( 218)
) . 5 0
6 , 5 0 01 6 ・ ! . 5 叫 5 ,1 6 ・ . 7 6 1 0 1
エ炎火兆協会飴
場 から火薬額の蘇皮を大にしたときには,結晶が相互 運動をなしうる余地 を失 うため畑恭 しなくなるものと 飴 じた。榊原†)は晋℡の死圧について ぽう粉庇 とぼう 粉に加える圧軸圧 との脚係より,雷管の半爆現射 こつ いて検肘 している。この報告によるとぽう扮圧抑圧が 高いほどぽう鈴虫が畑加して半燦の増加も著 しいこと になる。
1 2
圧搾起爆苑の軽焼骨こう
,DDNP
その他の起爆茶瀧の燃焼逆皮 につ いてAT I dr ee
vS)は常こうが低密舵で燥轟し易いのは, 頒薬粒子の間隙に熟ガスのPr通をたやす くし,燃焼速 度 を増大する結果であるとした。この中英を袖認する ため.5, 00 0kg/ c m
.・に圧 した曾こうIgを少虫の無煙 火薬 と弗に鉄管に込め,65kg/c m
tの圧に耐える鉄板 で封じて爽験 した。このとき晋こうは燃焼 したが燥逝 しなかった。しかし,さらに多血の幻燈火薬を加え, 約5 0 0kg/ c m
2に耐える鋼板で封入すると晋こうは燦 遷 した。Be l
yaeyら○)は1
.7 5 0kg/ c m
王で庄持 した雷こうの 東邦は 大気圧で1 . 5‑2. 0c m/ 8 e
Cの速度で燃焼する ことを示 した。なお常こうの大気圧下での燃焼は2段 におこるC第 1は常こうの‑拓がJ m
位 して簸かい粒に な り,第2
は錠剤の表面に密接 したこれ ら練粒子の完 全分解である。 また,密度3. 8g/ c m
aまでに圧縮 し た懲こうは爆轟せずに燃える。 DDNPの圧搾につい ては, 7,03 0kg/ c ml .8
.3 0 0kg/ c m
t等の圧力で導火 線点火で起爆 したと飴 じているが野肴等の実験では高 齢 こ圧押 した飲料はすべて燃焼した。Be l yA e
Vll I
は高齢 こ圧押 した起糠薬類の燃焼速度に ついて次の値を示 している。曾こう
1 . 55c m/ s e e,DDNR 0. 95c m/ s
cc,トリニ ト12アジゾベンゼン0. 65c T n/ s c c
.ピクリン酸 カリウ ム1 . 5 0c m/ s e e
, トI)シネー トは低地せず に横 瀬 す る。ただし, ト1)シネー トにおいては40%タルクを浪
合すると,14. 5c m/ s
ecになる。2.
葵駿方法および穂果曾 こう
,DDNP
,ニ トロシアナ ミド銀およびテ トラ センを鉄製成形鮮 (Phot o.1 )を用い. それぞれ 5 0 0
‑1 , 25 0kg/ m
Iで2 mmx2mmx2 0 mm
の在方体に 圧搾成形し,これを一端 より白金fR輪で点火して燃焼 速度を測定 した。2.1 拭
科8.
百こう :灰白色,変形板状結曲,絶疫 99.6%
B. DDNP:
#緑栂色.針状結晶C.
ニ トロシアナミド銀AgCN1 02:
無定形白色給血
d.
テ トラセン :淡典色,柱状結晶 Vol.=8.No.3.19さT2 .2
圧搾圧 力 と密度Phot 0.
1は成形欝を上方より見たもので,拝放した 試料を本体の中央の抱起の韓に持 し込む。次に圧伸mPho t o,I Cor r L pr e S S i onapp amt uS
の墓をそ う入しプ レスで加圧する。正伸圧力は
5 00
,75 0, 1 ,
000,l , 25 0kg/ c m
=の4牌 とし,ニ トロシア ナ ミド矧 こついては5 00,1 , 25 0kg/ c m
の2段階 とし た。 以上の方法で成形した就料の密度をTabl e2
に 示す。Tabl e2 Re l a t i on be t w e e n c ompr e ss i on pr e s s ur eandde ns i t yo
Es ampl e s
Pr e i mar xpl os y i v e Compr e s s
i onpr e s s ur e( kg/ c m2 ) 5 00 7 5 0 L I , o o o 巨
2 5 0 Me f ul r c mi ur y na t e D 1 可 e 3・ n 盲 s i t巾y ( g / cml ) T 了芯
DDNP
‖・ 3 9
1・ 4
4「 丁
諒丁議Si
l v erni t r o・
c ya na m ide 2. 7 5l‑L 3 . 3 7
2.3 B.
流 し写真誌燃焼速度の測定 試料を白金電橋によって点火 し,その燃焼の状旭を 回転 ドラム上のフイルムに
像を結ばせると
Fi g.tの
ようになる。(1 )f i
l
m ( 2)l e ns ( 3)s ampl e
Fi g.1 01 1 1 1 i neoEs
tf燃焼速度の算出は次式による8
燃焼速度
t ・ ‑ T,1
J,
L, t an0 r:i (
拙 *)エ
;フイルム長〟:ドラム回乾款/秒
t a n o ‑ 1
b.
拭料のEEI定方法 b‑1.アクリル坂上同定沸走取殿が近いため,圧搾試料が燃焼中に飛散する のを防 ぐため透明アクリル坂上に,長方形の一面 を密 着固定 し,電橋で発火 させ る。 常 こう.
DDNP
いず れの場合も圧搾圧力に関係な く,燃焼 しなが ら飛散す るので松娩速度の封建はできない。その状況は静止写 井で筋こうについてはPhol o. 2,DDNP
についてはPho t o・ 3
に示 し,同定法は Fi g.2
に示す。( C ) I , 0 0 0k g / c m:
(d)
I , 2 5 0k g/ C mi Pho t 0. 3 BUr ni n g
f e a t ur eoET ) DNP pc l l c
tR I X e doT ‑ P l a t e b‑ 2 .サラン的上聞定
訳料の自由面 を増す目的で,試料 をサラ ン網 上 に 同定 して燃焼 させると,留 こうについては
Pho
t o
・4. I) DNP
についてはPl 1 0t 0.
5に示すように延常燃焼 と
なる.流 し写文 より燃焼速度を測定 した結果は
Ta bl e 3の通 りである。
V
ol .
28.No .3 .1 V d 1
( C )
1, 25 0k g
/ c m王
Pho to4 Bumi
( C ) ) , 2 5 0kg / C m
tPhot0.5 Bumi n gf e nt l J r eOEDDNP p e l l c tne don t one t
c ・ 1 4mm
連紙写茶による方I
ll l l I
( A ) 0. 03 sec
(叫 0 .
4s e c ( C ) 0. 8s e c ( a) 1 .0
紀 Cpho t o.7 St e a d yb umi ngofme r c u c yE ul mi J ut e
( A ) 0 . 035 c c
(b ) 0. 0 4 5s e c ( C ) 0 . 0 7 5s e c ( a )
0.ls e e Pho t o.8 Uns t e a d ybumi n
goEm
cr c t l r yf u lmi n a t e d.
イオンギャップ法燃焼避妊をさらに検肘するた
めに,イオンギャ・/ブ
をシネカメラと並用し,オ ッシログラフで時間を測定 すると
Ta
b l e
5のような伍をうる。試料には雷こうを用いた
TAbl e5 Bumi n gv e l o c i t yo ft heme r nc u r
。yf ul mi n a t e me a s ur e db yt hei
onga pme t ho d 3 .
蛤 括以上の測定結果の妥当な依をまとめて表示すると次 のように
なる。
TAb l e4 Sumn Ⅶr y
oEr e s u) t s
Vol.28.No.I.19W 以上の結果から庄抑圧は
5 0 0‑) .
2 5 0k g/ c m
王の菰 EE内では燃旋速度にほとんど関係がない。
Pho t o・2
,3
および4
に示すように試料の固定法の 相違による燃焼自由面の影響が雷こうおよび
DDNP
の燃焼速齢 こあらわれ,一併面完全固定の場合には激 しく発火飛散するので自
醜女 は桝 田が政 曲 で均一 な金属光沢 をおぴてい る ものにはほ とん ど生 じない こ とか ら,飲 料表面 のあ ら さに支乾 され るもの と考 え られ る。
文 歓
I )i.V.
Chrk:Ind.Eng.CheJn
.,2 5 ,6 6 3 ‑6 9 9 (1 9 乃)
2 ) H.
Mur80ur;MeJn.A r t i l
l.France, 1 8 ,8 9 5 ( 1 9 3 7 )
) )
山本祐椿 :エ火協臥3 ,2 85( 1 9 4 2 )
4 )
Forg:Mitteil.A姐 1
.Geniewesen,3 3 6(1 91 6) 5 )H.
MtLraOur:Chin.etlndustr
.,3 4 ,3(1 9 3 6 ) 6 )
W.TaylorandA.
WdeProc.Roy.Soe.,A1 3 4 ,9 2( 1 9 3 2 )
7 )
榊原 周 :エ火協軌9,1 0 4(1 9 4 9 )
8 )K.冗.
An drccv:ソ連学士蘇軌31 .4 5 6(1 9 41 ) 9 )A.F. B dy a e y:
ソ連学士院報3 3 .41(1
941
)1 0 )
向上,
52,5 03( 1 94 6 )
8肌 ingoEPrimm
yE
q)oBi▼estuderCompreBBedCondi t i onB
Thkcm YanagisaWa皮 Kz L Z F
unZLSaOkaZakiSamplesofm町euryfulminate,DDNPandsilvernitrocyanaJnidewerecompressed lJnderva巧血gpr
essure
soE500 kg/cm2,750kg/cm2, 1,㈱ kg/cmt,md 1,250kg/cm皇 formingAlongrectangularshapeof2mmx2mm x2 0m m
,with thesurEace丘Ⅹed.Each oEthesecompressedsampleswasignitedAtoneendforthephotographicstudyofthe bumi ngvelocityandHcombustionprocESS''.Table68howstheresultsofbuming velocity test. From these resultsiti$ learnedthatthecombustionvelocit
y
isnearlyconstantin the compression range OE 500to1,250kg/cm空.A
s showtlinPhoto.8,mercury fulminate often undergoesunsteadybumi ng, and thebumi ng velociby oEDDNP,though known to IlauenOdeadpressure,is auectedbycompressionpr
esst l reS. (
UniversityoETokyo)ニ ュ ー ス
1 1 1 抑
1州州 l 洲J mr m川 ‖
m]Iull推 力制御可能 なEa体鮒 ロケ・J ト 米国, I,グキ
ー
ド・ブ t7パル ジ ョン牡 は宇宙船 の 軌道変死や基幹例軒に還す る大型固体特科 7ケ ッ ト の完成 に噂 く皿要 な突放 に成功 した とい う。操 作が複雑 な耽体燃料 T)ケ ・/ トに代って, 固体燃 料 t,ケ ・J ト開発 と取組 んで束 たが, これを実現す る には大推力 を持 ち,噴射の停止,再点火が扱返 し可 偽で,更 に推力 の払 さを自由に制御出来 る串が必要 で ある。同社が開発典故 に成功 した新型 の大推力固 体燃料 t7ケ ッ トは主従2っの固体燃料 エ ンジ ンを組 合せ,P
J
エ ンジンを制御す る群 によって主エ ンジ ン の推力 を 自由に耽飾す る帝 が出来 るとい う画期的構 想 に もとづ くもので ある。 その構想 は次の通 りで ある。
J O
主 エ ンジ ンは超高エネル ギー燃料で大推力 を出す 普通 の固体燃料 tlケ ・/ トであるが,特別の大型 ノズ ル を持 ち, 自力で は悠蛙 を継投出来 ない よ うに設計 されてい る。 従 (桝) ェ ンジ ンは高圧 ガス発生糞匠 で, ここで発生 した高圧,高 温 ガスをバルブ を通 じ て主エ ンジンのノズル に送 りこむ と.燃焼反応 を辞 革 し,直 ちに主エ ンジ ンの活動が開始す る任免 み。
したが ってこの注入 ガスの丑 を問辞す ろ布 によって 主エ ンジ ンの停止,再点火 をは じめ微細 な耐秤が出 来 るわけ。又 この高圧 ガスを別 のノズルか ら噴射 さ せて宇宙船 の峯弊制御 を行 な う串 も出来 る。 同社が 叔近行 なった地上噴射突放 による と,外称 か らの拍 令倍B・で高圧 ガスの注入 が 自由に制御 され, これ に 応 じて主エ ンジ ンの推力 を大餌 に変化出来 る群 が英 証 され た。 (〆 17‑ブ ・ブ t/ス ・サー ビス 日刊工
策